發(fā)布時(shí)間：2021-06-17 13:35

　　過(guò)渡金屬硅化物由于其特殊的物理和化學(xué)性能,被廣泛應(yīng)用于高溫涂層、磁性材料、熱電材料、微電子材料等領(lǐng)域,其納米材料更是在涉氫反應(yīng)和光電催化等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。傳統(tǒng)的制備方法無(wú)法滿足過(guò)渡金屬硅化物納米材料的制備,限制了其作為催化材料的研究和應(yīng)用。因此,尋找一類通用且簡(jiǎn)單可控的制備技術(shù)對(duì)推進(jìn)過(guò)渡金屬硅化物納米材料在催化領(lǐng)域的應(yīng)用具有重要的意義�；谝陨夏康�,本論文開(kāi)發(fā)了一種基于金屬-載體強(qiáng)相互作用的合成策略,分別以有機(jī)金屬聚合物熱解法和高溫還原法成功制備了負(fù)載型的Ni₂Si/SiCN和Pt₂Si/SiO₂納米催化材料,并考察了其在硝基苯-苯甲醛還原偶聯(lián)反應(yīng)和蒽選擇加氫反應(yīng)中的選擇加氫性能,主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下:采用乙酰丙酮鎳對(duì)聚硅氮烷進(jìn)行修飾改性,在還原氣氛下,高溫使Ni金屬顆粒與SiCN載體之間產(chǎn)生了一種強(qiáng)相互作用,使催化劑的活性組分逐漸由單質(zhì)Ni轉(zhuǎn)變?yōu)镹i₂Si。該方法具有操作簡(jiǎn)單安全,可在分子水平上簡(jiǎn)易精確地調(diào)變產(chǎn)物的化學(xué)計(jì)量比的優(yōu)點(diǎn)。在以硝基苯和苯甲醛為原料“一鍋法”制備亞胺和二級(jí)胺的反應(yīng)... 

【文章來(lái)源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：73 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

二元金屬硅化物的種類[1]

當(dāng)硅原子插入到過(guò)渡金屬的點(diǎn)陣中時(shí),金屬原子的d-軌道相互排斥,使得跳躍整數(shù)減小,d-能帶變窄,同時(shí)共振能級(jí)向高結(jié)合能的方向移動(dòng),從而導(dǎo)致d-電子鍵合強(qiáng)度減弱以及內(nèi)聚能的損失,進(jìn)而使得硅的能態(tài)和金屬軌道之間發(fā)生耦合,最終形成了一種比原來(lái)兩種狀態(tài)都更加緊密的獨(dú)特的鍵合態(tài)。同時(shí),由于填充這些成鍵的軌道導(dǎo)致了鍵的強(qiáng)化,從而使得過(guò)渡金屬硅化物具有很強(qiáng)的穩(wěn)定性。Ni與Pd兩種過(guò)渡金屬硅化物價(jià)帶的光電子能譜如圖1.2所示[3],通過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn)過(guò)渡金屬硅化物的電子結(jié)構(gòu)與貴金屬的電子結(jié)構(gòu)有一定的相似性,過(guò)渡金屬硅化物的d-能帶基本上被充滿,并推測(cè)費(fèi)米能級(jí)EF處的態(tài)密度僅僅來(lái)自sp-態(tài)[4]。1.1.4 過(guò)渡金屬硅化物的晶體結(jié)構(gòu)

為明確過(guò)渡金屬硅化物內(nèi)部原子的排列規(guī)則、堆垛次序等重要的結(jié)構(gòu)信息,從而揭示其晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)之間的相互聯(lián)系,科研工作者們對(duì)其復(fù)雜的晶體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了深入的探究。過(guò)渡金屬硅化物中存在著多種化學(xué)鍵[5](離子鍵、共價(jià)鍵和金屬鍵),且各種化學(xué)鍵的性質(zhì)各不相同。大多數(shù)過(guò)渡金屬硅化物的鍵合以金屬鍵和共價(jià)鍵的混合為主,其中,金屬鍵的存在使得過(guò)渡金屬硅化物表現(xiàn)出優(yōu)于陶瓷材料的塑性,而共價(jià)鍵的存在又使過(guò)渡金屬硅化物中的原子結(jié)合力增強(qiáng),從而使其化學(xué)性質(zhì)趨于穩(wěn)定。所以,過(guò)渡金屬硅化物常常具備較高的強(qiáng)度、熔點(diǎn)、硬度和優(yōu)異的抗氧化性能。此外,過(guò)渡金屬硅化物的M/Si數(shù)值越小,硅原子就越容易在過(guò)渡金屬硅化物的晶格中形成連續(xù)的鏈狀或網(wǎng)狀,進(jìn)而增強(qiáng)其金屬性。目前,人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)過(guò)渡金屬的d軌道與硅原子的3p軌道雜化成鍵的特征,是決定過(guò)渡金屬硅化物鍵合特性的主要因素之一。Naohiko等人已詳細(xì)研究了Ni-Si系金屬間化合物的電子結(jié)構(gòu)及化學(xué)鍵特征[6],其中,Ni-Si系金屬間化合物的價(jià)電子密度等高線圖如圖1.3所示,通過(guò)比較Ni-Si鍵中間區(qū)域的電子密度值:Ni2Si(0.512)>NiSi2(0.474)>NiSi(0.456),發(fā)現(xiàn)Ni2Si中的Ni原子與Si原子的共價(jià)鍵比例大于另外兩種Ni-Si系金屬間化合物。此外,過(guò)渡金屬硅化物的空間晶體結(jié)構(gòu)也是復(fù)雜多樣的,主要有立方結(jié)構(gòu)(C1,L12,DO3和B2)、六方結(jié)構(gòu)、四方結(jié)構(gòu)和復(fù)雜結(jié)構(gòu)幾種不同類型[7]。1.2 過(guò)渡金屬硅化物納米材料的制備


本文編號(hào)：3235293